Question

8．回顧實驗和探究：（將下列實驗報告中的空缺部分填寫完整）
（1）探究通電螺線管外部磁場的方向：

過程現(xiàn)象	如圖是小雨通過改變通電螺絲管中電流方向或線圈的纏繞方向觀察到的現(xiàn)象，請根據(jù)圖甲、乙、丙中小磁針的指向，判定并標出圖丁中小磁針的N、S極．
方法結論	實驗中通電螺絲管的極性可以通過小磁針的指向來確定，這里運用了轉換法．我們可以用安培定則來判定通電螺絲管的極性與導線中電流方向的關系．	應用	請標出圖中磁感線的方向和通電螺線管中的電流方向

（2）探究歐姆定律：

實驗裝置	請根據(jù)電路圖1電路圖將圖2實物電路連接完整，并根據(jù)表1的數(shù)據(jù)利用描點法在圖3中作出R1的U-I圖象．
方法步驟	①連好如圖2電路后，移動滑片P，測量并記下幾組電壓值和電流值，填入表1； ②在ab間分別接5Ω、10Ω、15Ω的電阻，移動滑片P，使ab間電壓保持不變，記下對應的電流值，填入表2．
表格	表1　　R1=10Ω U/V 3 6 9 I/A 0.3 0.6 0.9	表2　　U=3V R/Ω 5 10 15 I/A 0.6 0.3 0.2
結論	根據(jù)表1得出：在電阻一定時，導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比．
問題討論	將實驗裝置中的定值電阻更換為標示為“25V”燈泡，閉合開關后，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)為2V，電流表為0.16A，則此時小燈泡的實際功率為0.32W．為使燈泡正常發(fā)光，應向左（填“左”或“右”）調節(jié)滑動變阻器的滑片．

Answer 1

分析 （1）物理學中對于一些看不見摸不著的現(xiàn)象或不易直接測量的物理量，通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認識或用易測量的物理量間接測量，這種研究問題的方法叫轉換法．
利用右手螺旋定則可以判定通電螺線管的極性跟電流方向的關系：已知電流方向即可根據(jù)右手螺旋定則判定出通電螺線管的極性；已知通電螺線管的極性即可根據(jù)右手螺旋定則判定出螺線管中的電流方向．
（2）①該實驗目的是探究電流與電壓、電阻的關系，因此要用到控制變量法，分析表一、表二中數(shù)據(jù)的相同點與變化規(guī)律是得出結論的入手點；
②根據(jù)P_實=U_實I_實計算燈泡的實際功率，此時燈泡的實際電壓小于額定電壓，要燈泡正常發(fā)光，根據(jù)串聯(lián)分壓的規(guī)律結合電路圖判斷滑片移動的方向．

解答 解：（1）圖甲小磁針左端為N極，所以螺線管右端為S極；
由圖乙和圖甲可知：改變通電螺絲管中電流方向或線圈的纏繞方向，螺線管外部磁場的方向改變；
若同時改變螺絲管中電流方向和線圈的纏繞方向，螺線管外部磁場的方向不變，所以丁圖螺線管的右端為S極，小磁針左端為N極；
如圖：

實驗中通電螺絲管的極性可以通過小磁針的指向來確定，這里運用了轉換法．我們可以用安培定則來判定通電螺絲管的極性與導線中電流方向的關系．
根據(jù)安培定則，用手握住螺線管，大拇指指向螺線管的N極，彎曲的四指所指的方向即螺線管中的電流方向，如圖：

（2）①根據(jù)表1可知，電流有的大于0.6A，故電流表應該用0～3A量程，電流表和定值電阻串聯(lián)，滑動變阻器采用“一上一下”的接法；根據(jù)表1數(shù)據(jù)結合描點法作出R₁的I-U圖象，如圖所示：

②在ab間分別接5Ω、10Ω、15Ω的電阻，這是探究電流與電阻的關系，故需移動滑片P使ab間電壓保持不變；
根據(jù)表1和圖象可知：在電阻一定時，導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比；
上述研究的思維程序是：提出問題-猜想-實驗驗證-得出結論．
將定值電阻更換為標識為“2.5V”小燈泡，由題意可知，U_實=2V，I_實=0.16A，
所以此時小燈泡的實際功率：P_實=U_實I_實=2V×0.16A=0.32W；
由于U_實＜U_額，為使燈泡正常發(fā)光，應增大燈泡兩端的電壓；根據(jù)串聯(lián)分壓的規(guī)律可知，需要減小滑動變阻器兩端的電壓，即減小滑動變阻器接入電路的阻值，根據(jù)圖1可知，應向左調節(jié)滑動變阻器的滑片．
故答案為：（1）見上圖；轉換；安培；見上圖；（2）①見上圖；②電壓；正比；0.32W；左．

點評 本題考查了探究螺線管外部磁場，探究電流與電壓、電阻關系的實驗，綜合性強，涉及的知識點多，有一定難度，需要學生對所學知識要能夠全面、系統(tǒng)的掌握方可順利解答．